Fuerza de fricción y fuerza equilibrada de flotación
Solución — Página 189
Ciencias Naturales 9° · 2025
Continuación del Tema 2: explica la fuerza de fricción (estática para iniciar movimiento, dinámica durante el movimiento), sus aplicaciones tecnológicas, y el principio de Arquímedes. Define el empuje como fuerza normal en medios acuáticos y el equilibrio de flotación cuando el empuje iguala al peso.
Contenido de la página
Fuerza de fricción y flotación
La fuerza de fricción
Cuando un objeto se moviliza sobre una superficie, las moléculas se rozan generando fuerza opuesta (desaceleración).
Fricción estática
Fuerza que se opone al movimiento de un objeto inmóvil. Depende del tipo de superficie:
- Superficie lisa → menos fricción
- Superficie irregular → más fricción
Fricción dinámica
Fuerza de resistencia que enfrenta un objeto en movimiento cuando sus moléculas rozan las del medio.
Aplicaciones tecnológicas
Diseño de aviones, trenes, automóviles y submarinos depende de equilibrar:
- Fuerza normal
- Gravedad
- Fricción estática y dinámica
Frenos de vehículos: aprovechan la desaceleración por fricción dinámica.
Fuerza equilibrada de flotación
Principio de Arquímedes (287-212 a.C.)
Todo cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje equivalente al peso del líquido que desplaza.
En un medio acuático, la fuerza normal se llama empuje y es mayor que en el aire (el agua es más densa).
- Si peso < empuje → flota
- Si peso > empuje → se hunde
- Si peso = empuje → equilibrio de flotación
Diagrama
graph TD
A[Fricción] --> B[Estática]
A --> C[Dinámica]
B --> D[Objeto inmóvil]
C --> E[Objeto en movimiento]
D --> F[Mayor fuerza inicial necesaria]
E --> G[Desacelera el movimiento]
Fórmulas y ecuaciones
Empuje = densidad fluido × volumen desplazado × gravedad
E = \rho_{fluido} \cdot V_{desplazado} \cdot g
Glosario (4)
- fricción estática
- Fuerza que se opone al inicio del movimiento de un objeto inmóvil.
- fricción dinámica
- Fuerza de resistencia sobre un objeto en movimiento.
- empuje
- Fuerza ascendente que ejerce un fluido sobre un objeto sumergido.
- densidad
- Relación entre cantidad de materia y volumen de un cuerpo.
Temas y conceptos clave
Pídela y la resolveremos antes. Sin registro.
Figuras de la página (2)
Preguntas que la gente también hace
¿Qué diferencia hay entre fricción estática y dinámica?
¿Qué es el principio de Arquímedes?
¿Por qué flotan los barcos?
- • Concepto de fuerza equilibrada
- • Gravitación
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 3038 caracteres
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Tipos de fricción
Fricción estática
Gravedad
A. Para que este patinadora salga del borde de la rampa debe aplicar una fuerza que venza a la fricción estática. Mientras se desliza, la fricción dinámica desacelera su movimiento.
Glosario
densidad. Relación entre canti- dad de materia y volumen que ocupa un cuerpo. Mientras más materia esté contenida en un vo- lumen determinado, la sustancia «será más densa.
El principio de Arquímedes (Grecia, 287 a 212 a.C) establece que todo cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje equivalente al peso del agua que desplaza.
La fuerza de fricción
En el segundo ejemplo mencionamos que dos fuer- zas que se oponen al avance de la bicicleta son la fuerza de la fricción y la resistencia del aire. Veamos de qué se tratan.
Fricción dinámica Aceleración
_==»> Sin importar si un objeto se moviliza sobre una su- perficie sólida, líquida o gaseosa, las moléculas de esa superficie se rozan con las moléculas del objeto en movimiento, aplican una fuerza de sentido opuesto y, como consecuencia, causan desaceleración.
Fricción dinámica
Gravedad
Cuando quieres empujar una caja que está inmóvil, sabes que debes aplicar Una gran fuerza para iniciar el movimiento, Esa fuerza será mayor o menor, dependiendo de cómo sea la superficie del piso, ¿no es asi? Si la superficie del piso es más lisa, la fricción disminuye y el movimiento se facilita. Si, por el contrario, la superficie es más irregular, el rozamiento aumenta. En cual- quier caso, la fuerza que se opone al movimiento de la caja que ha estado inmóvil recibe el nombre de fricción estática.
Por otra parte, también existe la fricción dinámica que es aquella fuerza de resistencia que se enfrenta a un objeto que ya está en movimiento, cuando sus moléculas rozan aquellas del medio en el que se mueven.
Ahora bien, ya para fines prácticos, estudiar cómo actúan los componentes de un sistema de fuerzas que logra el equilibrio ha impulsado el desarrollo de muchas aplicaciones que facilitan la vida moderna. Por ejemplo, el di- seño de los aviones, trenes, automóviles o submarinos depende de buscar estrategias para equilibrar la fuerza normal, la gravedad, la fricción estática y la dinámica para alcanzar óptimas condiciones de velocidad y de gasto de combustible. También para frenar estos vehículos se considera la ayuda de la desaceleración provocada por la fricción dinámica.
Fuerza equilibrada de flotación
En un medio acuático, los componentes del sistema varían un poco en re- lación con el medio terrestre al que estamos acostumbrados. Esto se debe a que el agua es más densa que el aire y, por lo tanto, la fuerza normal que se experimenta allí es mayor. De hecho, esta fuerza se llama empuje y es lo que hace que los cuerpos menos pesados floten, y que aquellos que superan la magnitud del empuje se hundan.
En todo caso, una vez que ambas fuerzas se contrarrestan, se logra la fuerza equilibrada de flotación. Principio de Arquímedes
Bb
Gravedad
Flotación
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